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传统压力传感器依赖于固体传感元件。近日，新加坡国立大学 Wen Cheng, Xinyu Wang, Ze Xiong，Benjamin C. K. Tee等，在Nature Materials上发文，从荷叶表面气体包裹现象中汲取灵感，设计了一种新型压力传感器，主要利用固-液-液-气多相界面和弹性空气层，调制界面处电容随压力的变化。 通过创建超滑ultraslippery界面，并在纳米尺度和微米尺度上，构建了电极，并实现了近乎无摩擦的接触线运动，从而实现了近乎理想的压力传感性能。该压力传感器，采用闭孔柱阵列结构，配合超光滑电极表面，实现了良好的线性（R2=0.99944±0.00015；非线性，1.49±0.17%），同时具有超低迟滞（1.34±0.20%）和非常高的灵敏度（79.1±4.3pFkPa−1）。 该压力传感器，可以在湍流条件时、在体内生物环境中和在腹腔镜手术期间操作。据预计，这种策略，将在复杂的流体环境中，实现超灵敏和超精密的压力监测，其性能超出了当前最先进的水平。
Frictionless multiphasic interface for near-ideal aero-elastic pressure sensing.
近理想气动弹性压力传感的无摩擦多相界面
图1 eAir的概念和设计。
图2 微结构的界面润湿特性对传感性能的影响。
图3 润湿过程及其与接触角和接触面积的关系
图4 六边形壁和柱阵结构的协同优化性能，实现微小的阈值、低滞后和高线性度文献链接 Cheng, W., Wang, X., Xiong, Z. et al. Frictionless multiphasic interface for near-ideal aero-elastic pressure sensing. Nat. Mater. (2023). https://www.nature.com/articles/s41563-023-01628-8 本文译自Nature。
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